摘 要：工業(yè)控制自動(dòng)化已經(jīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，并且正在改變著人們的生產(chǎn)方式。我國(guó)擁有潛在的巨大市場(chǎng)和豐富的勞動(dòng)力資源，世界的工業(yè)生產(chǎn)意開始向中國(guó)轉(zhuǎn)移，我國(guó)正在成為世界的制造業(yè)國(guó)家。本文就工業(yè)自動(dòng)化控制的內(nèi)容及發(fā)展趨勢(shì)作一些探索與討論。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制；工業(yè)；發(fā)展；

中圖分類號(hào)：TU5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2014）-09-00-01

一、工業(yè)自動(dòng)控制概述

自動(dòng)控制技術(shù)是指：在沒(méi)有人類的直接參與下，利用附加裝置即自動(dòng)控制裝置使被控制對(duì)象或生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)地按照某種流程與控制目標(biāo)自主運(yùn)行，使被控對(duì)象的一個(gè)或幾個(gè)物理量或加工的工藝按照預(yù)定要求變化的技術(shù)。它包含了自動(dòng)控制系統(tǒng)中所有元器件的構(gòu)造原理和性能，以及控制對(duì)象或被控過(guò)程的特性等方面的知識(shí)。

自動(dòng)化控制技術(shù)系統(tǒng)對(duì)企業(yè)的作用主要表現(xiàn)在生產(chǎn)力的提升問(wèn)題上，它無(wú)法直接給企業(yè)創(chuàng)造效益，但可以提升包括：產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)可靠性、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)過(guò)程中降低原材料和能源消耗。一般對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的投入和企業(yè)效益提升的產(chǎn)出比大約是1：4和1：6之間，尤其是在資金密集的企業(yè)中自動(dòng)化的實(shí)施會(huì)起到推波助瀾的作用。

二、自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用

當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中已廣泛應(yīng)用了工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)決策、調(diào)度、管理、檢測(cè)、控制及優(yōu)化，以達(dá)到提高產(chǎn)量與質(zhì)量，降低生產(chǎn)消耗、確保生產(chǎn)安全的目的。工業(yè)自動(dòng)化體系主要包括工業(yè)自動(dòng)化硬件、系統(tǒng)及軟件三部分。作為20世紀(jì)現(xiàn)代制造領(lǐng)域中最重要的創(chuàng)新技術(shù)之一，工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)主要解決生產(chǎn)效率與一致性問(wèn)題。自動(dòng)化系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)信息科學(xué)的緊密結(jié)合，給工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)了新的技術(shù)革新。

我國(guó)工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)形成。目前，工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。隨著電力、冶金、石化、環(huán)保、交通、建筑等領(lǐng)域的迅速發(fā)展，工控機(jī)的市場(chǎng)需求將會(huì)越來(lái)越大，工控機(jī)市場(chǎng)發(fā)展前景十分廣闊。 在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上，企業(yè)管理和控制過(guò)程中所涉及到的核心技術(shù)主要有FCS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。

三、工業(yè)自動(dòng)控制在我國(guó)的發(fā)展展望

（一）高精度：

由于工業(yè)生產(chǎn)對(duì)成品質(zhì)量的要求日益提高，國(guó)家的政策和法令對(duì)節(jié)能減排也有具體的要求和規(guī)定，因此提高測(cè)量?jī)x表與控制系統(tǒng)的精度就被提上了議事日程。

（二）智能：

工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展中，目前其核心部分是智能化，其智能性表現(xiàn)在具有多種新功能。比如說(shuō)過(guò)去的流量?jī)x表需要進(jìn)行壓力或溫度上的補(bǔ)償時(shí)需要分別測(cè)量流量，溫度和壓力的三臺(tái)變送器，尚需要運(yùn)算器來(lái)進(jìn)行計(jì)算，而現(xiàn)在一臺(tái)智能化的流量變送器就可以完成所有任務(wù)；又如一臺(tái)智能化執(zhí)行器。由于具有多種的自診斷功能，使維修預(yù)報(bào)成為可能。在工業(yè)應(yīng)用中，傳統(tǒng)控制的算法。只能由調(diào)節(jié)器或DCS來(lái)完成，如今一臺(tái)智能化的變送器或者執(zhí)行器。只要植入PID模塊，就可以與有關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)儀表在一起，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)自主調(diào)節(jié)；從而實(shí)現(xiàn)控制的徹底分散，從而減輕了DCS主機(jī)的負(fù)擔(dān)，使調(diào)節(jié)更加及時(shí)，并提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

（三）無(wú)線：

現(xiàn)場(chǎng)總線是一種及其有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)，很可能得到迅速發(fā)展與推廣，但由于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)過(guò)多，影響了推廣進(jìn)度，目前只能希望各方能夠通過(guò)努力，制訂出單一的國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)生產(chǎn)要求高產(chǎn)，穩(wěn)定，優(yōu)質(zhì)，低耗，安全，環(huán)保。如果現(xiàn)場(chǎng)儀表能夠?qū)崿F(xiàn)通信無(wú)線化，電纜和維護(hù)的工人量都會(huì)大大減少，因此研發(fā)低功耗可靠的無(wú)線通信是當(dāng)前的一個(gè)重要課題。

（四）科學(xué)儀器的在線管理：

隨著科技的進(jìn)步，科學(xué)儀器的結(jié)構(gòu)。日益精巧，操作也越發(fā)簡(jiǎn)便，價(jià)格在不斷降低，而且能在工業(yè)條件下操作。目前在過(guò)去只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作的科學(xué)儀器，現(xiàn)在可以在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行在線運(yùn)行了。例如質(zhì)譜儀居武鋼的高爐上試用，用來(lái)分析爐頂煤氣的化學(xué)成分。今后這種趨勢(shì)還會(huì)加速發(fā)展。目前新建的一些大型石化裝置如乙烯項(xiàng)目都采用了MlV承包模式，所謂MIV就是主要儀表承包商。這種做法多用于于大型工程的建設(shè)，保證項(xiàng)目順利按時(shí)投產(chǎn)，如百萬(wàn)噸級(jí)的乙烯項(xiàng)目，其產(chǎn)品種類很多，一般有十幾個(gè)裝置，需要同時(shí)投產(chǎn)。一旦誤工一天，就會(huì)有上億元的損失。為了便于管理。工程公司和企業(yè)都愿意采取自動(dòng)控制措施。但這種模式也是靈活變化的的，對(duì)于儀表廠商來(lái)講這是一種增值的服務(wù)。作為MIV的公司也需要一定的資源質(zhì)，即除了能提供一定水平的DCS外，還要有較廣泛的，質(zhì)量過(guò)硬的現(xiàn)場(chǎng)儀表，而且還要具有熟悉工藝或有這個(gè)方面的經(jīng)驗(yàn)

（五）安全儀表系統(tǒng) ：

隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，一旦發(fā)生事故，就會(huì)在經(jīng)濟(jì)上會(huì)造成巨大的損失。并且人員傷亡和對(duì)環(huán)境的影響均非同一般，因此生產(chǎn)的安全問(wèn)題日益受重視。當(dāng)今來(lái)講，一些化工或石化企業(yè)的安全系統(tǒng)。如ESD緊急停車是由專門的PLC7PdCONES來(lái)負(fù)責(zé)管理，這樣企業(yè)的控制系統(tǒng)就由兩大部分組成，即DCS與專門的PLC，由于新型DCS的功能不斷擴(kuò)大，已經(jīng)有了安全儀表系統(tǒng)，因此也可以用一套具有SIS功能的DCS來(lái)統(tǒng)一管理，受到業(yè)主的歡迎。但保險(xiǎn)公司需要第三方的認(rèn)證，而認(rèn)證就要有量化的概念，因此IEC制定了標(biāo)準(zhǔn)，將安全等能分為四級(jí)。所謂SIL全名為安全完整性等級(jí)。根據(jù)目前的制造水平，變送器的安全等級(jí)僅為S1L2，若要滿足SIL3的要求，可采取冗余措施，至于DCS，目前一些大的DCS制造商都已通過(guò)了TUV認(rèn)證。達(dá)到了SIL3。按照目前的社會(huì)的生產(chǎn)水平，只要符合SIL3的標(biāo)準(zhǔn)就可以滿足化工及重石化行業(yè)的安全要求了。

四、總結(jié)

工業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)仍然在得到不斷發(fā)展是一種十分活躍的技術(shù)發(fā)展方向。它把控制與決策、管理科學(xué)、信息技術(shù)、制造工程技術(shù)等多方面集成起來(lái)， 不斷產(chǎn)生新的模式、系統(tǒng)、及技術(shù)成果， 成為推動(dòng)制造技術(shù)進(jìn)步的最重要的因素。

參考文獻(xiàn)：

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[2]付家才，王秀琴著. 現(xiàn)代工業(yè)控制基礎(chǔ)[M]. 黑龍江：哈爾濱工程大學(xué)出版社. 2003：79-82.